CN110006690A - 一种环境监测用土壤高效取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环境监测用土壤高效取样装置，包括操作平台，所述操作平台上设有土壤钻孔装置，所述土壤钻孔装置内部设有调节取样口装置，所述调节取样口装置内部安装有调节取样装置，所述通过使用钻头和螺旋扇叶进行土壤钻孔，当钻到取样深度后，通过手动打开取样口，再将取样板进行下移，从而通过螺旋扇叶的旋转将取样深度的土壤样本收集到取样板上，再将取样口关闭即可后，将钻头取出即可完成土壤取样。本发明的有益效果是，便于操作，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及土壤取样相关设备领域，特别是一种环境监测用土壤高效取样装置。
背景技术
传统的深层土壤的采样方法通常是人工挖掘至目标地层进行采集，这种方法的缺点是费时费力，效率低下。此外为了提高效率，人们设计了一种方法，通过地钻在土壤中钻至需要采样的深度，同时利用地钻端部的采样装置进行土壤采集。但是这种方法一次只能采集一个深度的土壤样品，采集多个样品需要多次钻孔，因而采样数量较大的时候，这种方法效率仍然较低。
在专利CN201820667523-一种高效土壤取样装置中，一次取样能够同时采集不同深度处的土壤，无需多次钻孔采样，大大提高了土壤的采集效率；设置底板使得装置的设置和固定更加方便，经过简单的改装即可增加各种固定装置，使得设备的适用性更强；安装板用于安装需要碎转轴转动的部件，使得转轴的转动更加稳定；能够使采集的土壤样品沿深度线性分布，方便后续的数据处理；该装置的结构简单，易于加工；通过在取样装置上设置挡板能够避免采集到非对应深度的土壤样品，使得土壤采样更加准确，从而保证了检测结果的可靠性。
但是这种取样方式比较对土质要求较高，而当很容易导致钻孔完毕后，钻孔出现坍塌，导致取样杆插入到钻孔时，会携带其他深度的土壤，造成土壤样本出现偏差，使土壤检测出现偏差。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种环境监测用土壤高效取样装置。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种环境监测用土壤高效取样装置，包括操作平台，所述操作平台上设有土壤钻孔装置，所述土壤钻孔装置内部设有调节取样口装置，所述调节取样口装置内部安装有调节取样装置；
所述调节取样口装置包括上转筒，所述上转筒内部上下两侧安装有两个十字支架，所述十字支架内安装有固定套环，所述固定套环内部为螺纹孔，所述螺纹孔内安装有调节螺杆，所述调节螺杆与螺纹孔螺纹连接，所述调节螺杆上端安装有旋转把手，所述调节螺杆下端安装有圆柱形密封块，所述圆柱形密封块与上转筒活动连接，所述圆柱形密封块外侧表面上开有四个密封凹槽，所述密封凹槽内部四角处安装有四个压缩弹簧，所述四个压缩弹簧的上端安装有压缩挡板，所述压缩挡板上安装有弧形取样口密封块；
所述调节取样装置包括下转筒，所述下转筒内部上端设有圆环形橡胶软板，所述圆环形橡胶软板外侧表面与下转筒固定连接，所述圆环形橡胶软板内部中心处安装有调节底板，所述调节底板下方安装有调节螺柱，所述圆环形橡胶软板下方设有调节螺柱固定架，所述调节螺柱固定架上安装有调节螺柱固定块，所述调节螺柱固定块内部开有螺纹通槽，所述螺纹通槽与调节螺柱螺纹连接，所述调节螺杆内部中心处设有调节通孔，所述调节底板上表面中心处安装有调节杆，所述调节杆与调节通孔活动连接，所述调节杆上端伸出调节螺杆外，所述调节杆与调节底板通过轴承连接，所述调节杆与调节螺柱固定连接，所述调节杆上端安装有取样把手。
所述土壤钻孔装置包括所述操作平台上表面中心处开有转动孔，所述转动孔内安装有转动轴承，所述上转筒与转动轴承活动连接，所述上转筒外侧表面下方安装有螺旋叶片一，所述上转筒外侧表面上端安装有转动齿轮，所述操作平台下表面中心处一侧安装有驱动电机，所述操作平台上表面中心处一侧开有转轴孔，所述转轴孔安装有固定轴承，所述固定轴承上安装有转动轴，所述转动轴与驱动电机的旋转端固定连接，所述转动轴上端安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮与转动齿轮相咬合，所述上转筒下端四角处安装有四个固定杆，所述四个固定杆的下端与下转筒固定连接，所述四个固定杆之间的空隙设为取样口，所述下转筒外侧表面上安装有螺旋叶片二，所述下转筒下端安装有钻头。
所述弧形取样口密封块与取样口位置相对应，
所述调节杆与圆柱形密封块活动连接。
所述弧形取样口密封块外侧表面设为倾斜表面。
所述取样口内侧表面设为倾斜表面。
所述圆环形橡胶软板可以随调节底板上下进行伸缩。
所述固定杆外侧表面上安装有转动叶片，所述转动叶片与螺旋叶片一和螺旋叶片二的旋转方向一致，所述转动叶片与上转筒和下转筒固定连接。
利用本发明的技术方案制作的一种环境监测用土壤高效取样装置，通过驱动电机带动上转筒和下转筒进行转动，通过钻头和螺旋叶片一和螺旋叶片二使上转筒和下转筒钻入到土壤中，当需要取样时，通过手动转动旋转把手，从而使圆柱形密封块与取样口脱离，通过调节杆使调节底板下降，使圆环形橡胶软板成漏斗形，从而通过上转筒和下转筒的转动使转动叶片将土壤收集到圆环形橡胶软板上，再通过圆柱形密封块将取样口堵住即可，本装置结构简单，操作方便，可快速有效的进行取样。
附图说明
图1是本发明所述一种环境监测用土壤高效取样装置的结构示意图；
图2是本发明所述取样口的示意图；
图3是本发明所述调节取样口装置的示意图；
图4是本发明所述圆柱形密封块的示意图；
图5是本发明所述调节取样装置的示意图；
图中，1、操作平台；2、转动孔；3、转动轴承；4、上转筒；5、螺旋叶片一；6、转动齿轮；7、驱动电机；8、转轴孔；9、固定轴承；10、转动轴；11、驱动齿轮；12、固定杆；13、取样口；14、下转筒；15、螺旋叶片二；16、钻头；17、十字支架；18、固定套环；19、螺纹孔；20、调节螺杆；21、旋转把手；22、圆柱形密封块；23、密封凹槽；24、压缩弹簧；25、压缩挡板；26、弧形取样口密封块；27、圆环形橡胶软板；28、调节底板；29、调节螺柱；30、调节螺柱固定架；31、调节螺柱固定块；32、螺纹通槽；33、调节通孔；34、调节杆；35、取样把手；36、转动叶片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-5所示，在本实施方案中：
首先，当需要取样时，将装置与外部电源连接进行供电，通过在装置上安装普通的控制开关进行控制装置运行，外部电源通过与控制开关和驱动电机7连接从而控制装置运行。
本申请的创造点在于调节取样口装置的结构设计，结合附图1、附图3和附图4，调节取样口装置包括上转筒4，上转筒4内部上下两侧安装有两个十字支架17，十字支架17内安装有固定套环18，固定套环18内部为螺纹孔19，螺纹孔19内安装有调节螺杆20，调节螺杆20与螺纹孔19螺纹连接，调节螺杆20上端安装有旋转把手21，调节螺杆20下端安装有圆柱形密封块22，圆柱形密封块22与上转筒4活动连接，圆柱形密封块22外侧表面上开有四个密封凹槽23，密封凹槽23内部四角处安装有四个压缩弹簧24，四个压缩弹簧24的上端安装有压缩挡板25，压缩挡板25上安装有弧形取样口密封块26；当进行土壤取样时，通过旋转把手21带动圆柱形密封块22上升，从而带动弧形取样口密封块26上移，弧形取样口密封块26通过将压缩弹簧24进行压缩，使上转筒4上出现缺口，从而方便装置进行取样，可以在不取样时取样口的密封性，防止非取样点的土壤进入到上转筒4内。
本申请的创造点在于调节取样装置的结构设计，结合附图1和附图5，调节取样装置包括下转筒14，下转筒14内部上端设有圆环形橡胶软板27，圆环形橡胶软板27外侧表面与下转筒14固定连接，圆环形橡胶软板27内部中心处安装有调节底板28，调节底板28下方安装有调节螺柱29，圆环形橡胶软板27下方设有调节螺柱固定架30，调节螺柱固定架30上安装有调节螺柱固定块31，调节螺柱固定块31内部开有螺纹通槽32，螺纹通槽32与调节螺柱29螺纹连接，调节螺杆20内部中心处设有调节通孔33，调节底板28上表面中心处安装有调节杆34，调节杆34与调节通孔33活动连接，调节杆34上端伸出调节螺杆20外，调节杆34与调节底板28通过轴承连接，调节杆34与调节螺柱29固定连接，调节杆34上端安装有取样把手35；通过取样把手35的转动带动调节杆进行升降，从而使圆环形橡胶软板27进行上升和下降，通过圆环形橡胶软板27的下降，将取样土壤进行存储，通过圆环形橡胶软板27的上升进行取样土壤的排放，方便了工作人员的操作，使土壤取样简单、快捷、方便。
本申请的创造点在于土壤钻孔装置的结构设计，结合附图1和附图2，土壤钻孔装置包括操作平台1上表面中心处开有转动孔2，转动孔2内安装有转动轴承3，上转筒4与转动轴承3活动连接，上转筒4外侧表面下方安装有螺旋叶片一5，上转筒4外侧表面上端安装有转动齿轮6，操作平台1下表面中心处一侧安装有驱动电机7，操作平台1上表面中心处一侧开有转轴孔8，转轴孔8安装有固定轴承9，固定轴承9上安装有转动轴10，转动轴10与驱动电机7的旋转端固定连接，转动轴10上端安装有驱动齿轮11，驱动齿轮11与转动齿轮6相咬合，上转筒4下端四角处安装有四个固定杆12，四个固定杆12的下端与下转筒14固定连接，四个固定杆12之间的空隙设为取样口13，下转筒14外侧表面上安装有螺旋叶片二15，下转筒14下端安装有钻头16；通过驱动电机7带动上转筒4和下转筒14进行转动，从而将取样口13调节到取样位置后，配合调节取样口装置和调节取样装置进行土壤的定点取样，可以有效的保证土壤取样的稳定性，将取样位置的土壤采集，防止其他部位的土壤干扰。
本装置的工作原理：首先控制驱动电机7开始转动，驱动电机7通过驱动齿轮11和转动齿轮6带动上转筒4进行转动，上转筒4通过固定杆12带动下转筒14进行转动，从而通过钻头16、螺旋叶片二15和螺旋叶片一5使装置开始进行钻孔；
当取样口13下降到取样深度后，控制驱动电机7停止工作，此时工作人员通过手动转动旋转把手21，旋转把手21转动带动调节螺杆20转动，而调节螺杆20通过十字支架17上的固定套环18内的螺纹孔19的作用，使调节螺杆20开始上升，从而带动圆柱形密封块22开始上升，圆柱形密封块22上升使弧形取样口密封块26受压开始收回到密封凹槽23内，从而使取样口裸露出来，此时再通过手动将取样把手35转动，取样把手35带动调节杆34转动，调节杆34带动调节螺柱29转动，调节螺柱39通过调节螺柱固定块31的作用使调节底板28开始下降，从而使圆环形橡胶软板27成漏斗状；
此时控制驱动电机7工作一定时间后停止工作，随着驱动电机7的工作，上转筒4和下转筒14开始转动，固定杆12上的转动叶片36随着转动，开始搅拌土壤，从而使土壤通过取样口13进入到下转筒14内，落到圆环形橡胶软板27和调节底板28上，从而存储起来，当驱动电机7停止工作后，此时控制旋转把手21反向转动，将圆柱形密封块22下移，圆柱型密封块22下移过程中，将多余的土壤推出取样口13后，弧形取样口密封块26通过压缩弹簧24的压力将取样口13堵住，从而完成取样；
将装置取出口，通过旋转把手21的转动打开取样口，通过取样把手35的反转使调节底板28上升，从而使圆环形橡胶软板27成锥帽形状，此时土壤从取样口13内掉出来，工作人员便可使用收集装置进行收集即可。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种环境监测用土壤高效取样装置，包括操作平台(1)，其特征在于，所述操作平台(1)上设有土壤钻孔装置，所述土壤钻孔装置内部设有调节取样口装置，所述调节取样口装置内部安装有调节取样装置；
所述调节取样口装置包括上转筒(4)，所述上转筒(4)内部上下两侧安装有两个十字支架(17)，所述十字支架(17)内安装有固定套环(18)，所述固定套环(18)内部为螺纹孔(19)，所述螺纹孔(19)内安装有调节螺杆(20)，所述调节螺杆(20)与螺纹孔(19)螺纹连接，所述调节螺杆(20)上端安装有旋转把手(21)，所述调节螺杆(20)下端安装有圆柱形密封块(22)，所述圆柱形密封块(22)与上转筒(4)活动连接，所述圆柱形密封块(22)外侧表面上开有四个密封凹槽(23)，所述密封凹槽(23)内部四角处安装有四个压缩弹簧(24)，所述四个压缩弹簧(24)的上端安装有压缩挡板(25)，所述压缩挡板(25)上安装有弧形取样口密封块(26)；
所述调节取样装置包括下转筒(14)，所述下转筒(14)内部上端设有圆环形橡胶软板(27)，所述圆环形橡胶软板(27)外侧表面与下转筒(14)固定连接，所述圆环形橡胶软板(27)内部中心处安装有调节底板(28)，所述调节底板(28)下方安装有调节螺柱(29)，所述圆环形橡胶软板(27)下方设有调节螺柱固定架(30)，所述调节螺柱固定架(30)上安装有调节螺柱固定块(31)，所述调节螺柱固定块(31)内部开有螺纹通槽(32)，所述螺纹通槽(32)与调节螺柱(29)螺纹连接，所述调节螺杆(20)内部中心处设有调节通孔(33)，所述调节底板(28)上表面中心处安装有调节杆(34)，所述调节杆(34)与调节通孔(33)活动连接，所述调节杆(34)上端伸出调节螺杆(20)外，所述调节杆(34)与调节底板(28)通过轴承连接，所述调节杆(34)与调节螺柱(29)固定连接，所述调节杆(34)上端安装有取样把手(35)。
2.根据权利要求1所述的一种环境监测用土壤高效取样装置，其特征在于，所述土壤钻孔装置包括所述操作平台(1)上表面中心处开有转动孔(2)，所述转动孔(2)内安装有转动轴承(3)，所述上转筒(4)与转动轴承(3)活动连接，所述上转筒(4)外侧表面下方安装有螺旋叶片一(5)，所述上转筒(4)外侧表面上端安装有转动齿轮(6)，所述操作平台(1)下表面中心处一侧安装有驱动电机(7)，所述操作平台(1)上表面中心处一侧开有转轴孔(8)，所述转轴孔(8)安装有固定轴承(9)，所述固定轴承(9)上安装有转动轴(10)，所述转动轴(10)与驱动电机(7)的旋转端固定连接，所述转动轴(10)上端安装有驱动齿轮(11)，所述驱动齿轮(11)与转动齿轮(6)相咬合，所述上转筒(4)下端四角处安装有四个固定杆(12)，所述四个固定杆(12)的下端与下转筒(14)固定连接，所述四个固定杆(12)之间的空隙设为取样口(13)，所述下转筒(14)外侧表面上安装有螺旋叶片二(15)，所述下转筒(14)下端安装有钻头(16)。
3.根据权利要求1所述的一种环境监测用土壤高效取样装置，其特征在于，所述弧形取样口密封块(26)与取样口(13)位置相对应。
4.根据权利要求1所述的一种环境监测用土壤高效取样装置，其特征在于，所述调节杆(34)与圆柱形密封块(22)活动连接。
5.根据权利要求1所述的一种环境监测用土壤高效取样装置，其特征在于，所述弧形取样口密封块(22)外侧表面设为倾斜表面。
6.根据权利要求2所述的一种环境监测用土壤高效取样装置，其特征在于，所述取样口(13)内侧表面设为倾斜表面。
7.根据权利要求1所述的一种环境监测用土壤高效取样装置，其特征在于，所述圆环形橡胶软板(27)可以随调节底板(28)上下进行伸缩。
8.根据权利要求2所述的一种环境监测用土壤高效取样装置，其特征在于，所述固定杆(12)外侧表面上安装有转动叶片(36)，所述转动叶片(36)与螺旋叶片一(5)和螺旋叶片二(15)的旋转方向一致，所述转动叶片(36)与上转筒(4)和下转筒(14)固定连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190712 |